用于颜色响应校准的校正因数制造技术

本发明专利技术公开了用于颜色响应校准的校正因数。可使用校正因数校准相机装置的颜色响应，所述校正因数可解决校准过程中使用的不同光源所发射的光的光谱的不同。可基于相机装置的预期光谱灵敏度、实际光源的功率谱和规范光源的功率谱来计算校正因数。然后，应用校正因数以调节给定相机装置的测得的颜色响应，以使得经调节的颜色响应有效地为所述给定相机装置如果被规范光源照明时的响应。这样，可有效地减小，如果不是基本上消除的话，由于使用的实际光源与规范光源之间的不同而可能引起的任何测得的颜色响应不同。还描述并要求保护其他实施方式。

【技术实现步骤摘要】
用于颜色响应校准的校正因数
本专利技术的实施方式涉及校准成像系统的颜色响应。更具体地讲，本专利技术的实施方式涉及校正颜色响应校准过程中所使用的光源的不同。还描述其他实施方式。
技术介绍
数字成像系统(如，相机)已迅速成为包括便携式多媒体播放器、智能电话、膝上型计算机和平板计算机在内的消费电子便携式装置的标准特征。随着具有更高品质的光学器件和更高分辨率的传感器的相机被并入这样的小装置中，对这些便携式相机的图像品质的期望越来越高。随着便携式装置尺寸缩小，并入的相机模块的尺寸也缩小。在这样的小尺度，批量生产的相机模块变得更容易由于制造和成像系统组装过程中引入光学部件中的轻微偏差和/或污染而导致图像品质劣化。例如，相机模块的颜色再现由于其构成的图像传感器、透镜和红外滤光器的变化而变化。对于高品质相机模块的批量生产，重要的是对于所有相机模块，颜色响应准确且一致。为了实现准确且一致的颜色再现，可在制造测试过程中校准相机模块的颜色响应。校准通常涉及在固定的一组条件下(如，固定照明物)测量相机模块的颜色响应并记录这些值。然后，将颜色响应值与“理想”模块的那些值进行比较，以导出校正因数。然后，将校正因数与模块的各样本一起存储，并在终端用户或现场使用过程中自动应用于拍摄的照片。在校准颜色响应时，被测相机装置(DUT)的颜色响应测量与理想模块的颜色响应测量应该在相同的照明条件下进行。理想情况下，使用相同的光源来测量DUT的颜色响应和理想模块的颜色响应。然而，这对于批量生产环境而言是不现实的，因为通常，并非所有相机模块均在相同的位置被校准。例如，在大规模制造中，给定相机模块设计的样本可能不得不在不同的工厂中或者一个工厂的不同生产线上进行校准。每次再现恰好相同的照明条件会很困难，因为即使相同品牌和型号的光源所发射的光的功率谱或光谱分布也可能不同。这种变化中的一些可通过将所有光源调节至相同的色温来控制。
技术实现思路
已发现，已调节至相同色温设置的相同品牌和型号的几乎任何两个光源仍可能使相同的相机模块产生不同的颜色响应。实际上，对于大多数光源而言，其光的光谱无法充分调节。因此，需要一种机制来解决留在校准的相机装置(尽管光源之间具有匹配的色温)的颜色响应中的残余误差。相机装置的颜色响应可使用校正因数(也称为残余误差校正因数)来校准，所述校正因数可在制造测试过程中针对给定相机DUT计算，并可解决用于测试具有相同规格的其他相机装置的光源(可为相同的品牌和型号并具有相同的色温设置)所发射的光的光谱的不同。然后，可应用校正因数以调节DUT的测得的颜色响应(在DUT正对实际光源成像的同时)，然后存储在相机DUT内的非易失性存储器中作为校正的颜色响应。然后，在现场使用过程中每当DUT拍摄图像时可由相机固件读取校正因数并将其应用于图像以执行颜色校正(在将图像保存为用户可访问的图像文件之前)。这允许拍摄给定场景的照片的数字相机装置(具有相同的规格)即使使用可能具有不同色谱的光源校准，也呈现基本上相同的颜色响应。如下所述，在本专利技术的一个实施方式中，校正因数被设计为使得校正的颜色响应是相机DUT被“规范”光源照明时的颜色响应，所述规范光源可被视为具有固定的光谱(与实际光源的不同实例相比)。换言之，样本或DUT (具有相同的规格)的颜色响应可被认为利用规范光源进行了校准，因为可显著减少，或者甚至基本上消除可能由于使用的实际光源的不同而引起的颜色响应的任何不同。这里的优点在于，尽管用不同的光源执行校准处理，通过应用校正因数也可实现准确且一致的颜色响应校准。可通过计算相机DUT对规范光源的颜色响应与其对实际光源的颜色响应之比来计算校正因数。可基于相机DUT的预期光谱灵敏度和规范光源的功率谱来计算对规范光源的颜色响应。类似地，可基于相机DUT的预期光谱灵敏度和实际光源的功率谱来计算对实际光源的颜色响应。上述
技术实现思路
并不包括本专利技术的所有方面的穷尽性列表。可以想到，本专利技术包括可从上面总结的各个方面以及在下面的【具体实施方式】中公开并在随本申请提交的权利要求书中具体指出那些方面的所有适当组合实践的所有系统和方法。这样的组合具有上述
技术实现思路
中未具体详述的特定优点。【附图说明】在附图中以举例的方式，而非限制的方式，示出本专利技术的实施方式，其中类似的标号指示相似的元件。应该指出的是，此公开中所提及的本专利技术的“一个”实施方式并非必然是相同的实施方式，其表不至少一个。图1是根据本专利技术实施方式的可用于校准相机模块的颜色响应的系统的图示。图2是根据本专利技术实施方式的调节相机模块的响应的处理的流程图。图3是根据本专利技术实施方式的计算校正因数的处理的流程图。图4A-4C是根据本专利技术实施方式的用于计算校正因数的曲线和公式的示例。图5示出相机模块可集成到其中的移动装置的示例。【具体实施方式】现在参照【附图说明】本专利技术的若干实施方式。每当实施方式中所描述的部件的形状、相对位置和其他方面未清楚限定时，本专利技术的范围不仅限于所示的部件，这些部件仅仅是出于说明的目的的。另外，尽管阐述了众多细节，应该理解，本专利技术的一些实施方式可在没有这些细节的情况下实践。在其他情况下，熟知电路、结构和技术未详细示出，以免模糊对此说明书的理解。此文献公开了通过计算残余误差校正因数来校正在相机模块的颜色响应校准过程中所使用的光源的变化的系统和处理的实施方式。图1是可用于测量相机模块2的颜色响应的系统的图示。作为待测装置(DUT)的相机模块2暴露于光源13。利用DUT2拍摄图像，并可以通过图像分析器4从该图像计算测量的颜色响应。颜色响应可被表征为至少两个不同的像素颜色分量或颜色通道之比。例如，在一个实施方式中，RGB相机模块的颜色响应可被表征为从模块所拍摄的一个或多个图像计算出的颜色比R/G和B/G。也可以想到其他颜色通道和比率。校准颜色响应涉及在固定的一组条件下将DUT2的颜色响应与“理想”相机模块的颜色响应进行比较。“理想”相机模块可选为生成具有期望的颜色响应的图像的相机模块。为了执行准确且一致的颜色响应校准，应该使用相同的光源来获得DUT2和“理想”相机模块的颜色响应测量值，因为相机模块2的颜色响应会根据光源13所发射的光的光谱含量特性而变化。然而，实际上，难以恰好再现光源13所生成的光谱，因为在大多数情况下，光源的光谱无法充分调节。即使已调节至相同色温设置的相同品牌和型号的两个光源仍可能使相同的相机模块2产生不同的颜色响应。因此，需要能够解决在颜色响应校准过程中使用的光源所发射的光的光谱的不同的颜色响应校准。本专利技术的一个实施方式利用校正因数(这里也称为残余误差校正因数)来调节颜色响应测量值以解决校准过程中使用的光源的不同。尽管难以准确再现光源，可以足够的精度准确且一致地测量光源的光谱。代替尝试再现光源(会困难且费力)，本专利技术的一个实施方式测量不同光源的光谱之间的不同，以计算校正因数。可利用校正因数调节暴露于实际光源13的DUT2的测得的颜色响应，以获得将其暴露于“规范”光源的DUT2的颜色响应。因此，可基本上消除或显著减小由于实际光源13与规范光源之间的不同引起的任何颜色响应变化。如本文所用，“实际光源”是指在DUT2的颜色响应测量过程中使用的实际或物理光源。在一个实施方式中，实际光源13可包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种校准对实际光源成像的相机待测装置(DUT)的响应的方法，包括：基于a)预期光谱灵敏度和b)规范光源的功率谱，计算对所述规范光源的颜色响应；基于a)所述预期光谱灵敏度和b)所述实际光源的功率谱，计算对所述实际光源的颜色响应；计算校正因数，所述校正因数是a)对所述规范光源的所述颜色响应和b)对所述实际光源的所述颜色响应的函数；测量所述DUT对所述实际光源的颜色响应；利用所述校正因数调节测得的所述DUT的颜色响应。

【技术特征摘要】
2012.08.30 US 13/600,0571.一种校准对实际光源成像的相机待测装置(DUT)的响应的方法，包括: 基于a)预期光谱灵敏度和b)规范光源的功率谱，计算对所述规范光源的颜色响应； 基于a)所述预期光谱灵敏度和b)所述实际光源的功率谱，计算对所述实际光源的颜色响应； 计算校正因数，所述校正因数是a)对所述规范光源的所述颜色响应和b)对所述实际光源的所述颜色响应的函数； 测量所述DUT对所述实际光源的颜色响应； 利用所述校正因数调节测得的所述DUT的颜色响应。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述功率谱是光谱功率分布。3.根据权利要求1所述的方法，还包括:通过从暴露于所述实际光源的光谱仪读数来获得所述实际光源的功率谱。4.根据权利要求1所述的方法，还包括:通过分析由单色光源照明的主相机装置所拍摄的数字图像来获得所述预期光谱灵敏度。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述主相机装置是被选为相机装置的统计分布的集中趋势的度量的相机装置。6.根据权 利要求1所述的方法，其中测量所述DUT的颜色响应包括计算DUT暴露于所述实际光源时所拍摄的不同像素颜色分量的颜色响应比，并且其中调节所述DUT的颜色响应包括将所述颜色响应比与所述校正因数相乘。7.根据权利要求1所述的方法，还包括:将经调节的颜色响应存储在与所述DUT关联的非易失性存储器中。8.根据权利要求6所述的方法，其中所述DUT是RGB相机模块，所述DUT的颜色响应比包括颜色比R/G和B/G。9.根据权利要求1所述的方法，其中计算对所述规范光源的颜色响应包括针对各颜色通道，将所述规范光源的功率谱和所述颜色通道的预期光谱灵敏度相乘并积分。10.根据权利要求1所述的方法，其中计算对所述实际光源的颜色响应包括针对各颜色通道，将所述实际光源的功率谱和所述颜色通道的预期光谱灵敏度相乘并积分。11.根据权利要求1所述的方法，还包括: 通过从与所述实际光源中包含的灯类似的钨丝白炽灯、模拟日光灯或其他实际灯之一的测得功率谱导出所述规范光源的功率谱来获得所述规范光源的功率谱。12.根据权利要求1所述的方法，还包括:调节所述实际光源使其具有与用于导出所述规范光源的功率谱的灯的色温设置基本上相同的色温设置。13.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·T·常，S·T·史密斯，D·J·廷文特，R·L·巴尔，P·M·胡渤，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US